10 футуристических технологий, которые наука недавно воплотила в реальность
У каждого поколения есть своё представление о том, что значит слово «футуристический». Пятьдесят лет назад это были бы телевизоры с плоским экраном, круглосуточные банкоматы и прочие вещи, которые мы сегодня принимаем как должное.
Поскольку технологический рост является экспоненциальным, а не линейным, слово «футуристический» в 2019 году означает немного больше, чем тогда. На данный момент все ставки сделаны, поскольку научный прогресс быстро оставляет позади даже наше воображение. Большинство из нас и не подозревали, что следующие десять футуристических технологий не просто находятся в разработке, а уже существуют.
10. Протезы, управляемые силой мысли
Представители человечества на протяжении всей истории своего существования делает то, что отнимает у них конечности. По сравнению с ранними днями, протезы конечностей прошли долгий путь. Они больше не являются обычными кусками дерева, смутно напоминающими руку. Современные протезы выглядят и функционируют почти как настоящие конечности.
Однако любой, кто потерял руку, скажет вам, что протезы не заменят настоящие руки или ноги. Какими бы продвинутыми они ни были, они всё равно не могут взаимодействовать с мозгом и нейронной сетью.
Но так было, пока учёные не решили, что пора создать протезы, управляемые силой мысли – и они это сделали. В эксперименте, финансируемом Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США, мужчина из Флориды стал первым человеком, получившим искусственную конечность, которая может управляться мыслями, размывая грань между воображением и реальностью.
Даже если он пока что не способен делать всё, что раньше мог с настоящей рукой – брызгать на него водой или водить автомобиль – протез в основном функционирует, как задумано.
9. Полноценные органы, напечатанные на 3D-принтере
3D-принтеры способны напечатать практически всё, если есть программа и материалы. Люди, которые экспериментируют с технологией трёхмерной печати с тех пор, как она появилась, создают невероятные вещи, начиная от оружия и заканчивая музыкальными инструментами и одеждой. Одни из самых футуристических применений 3D-печати связаны с медициной. Речь идёт о печати и замене органов, повреждённых в результате аварий.
И хотя мы ранее обсуждали исследовательскую фирму из Сан-Диего, которая успешно напечатала ткань печени, это нельзя сравнить с трёхмерными органами, потому что человеческий орган – это гораздо больше, чем просто ткань. Почти все наши органы настолько замысловато устроены, что даже лучшие технологии не в состоянии воспроизвести их.
Или в состоянии? Исследователь из Университета Райса недавно напечатал полномасштабную модель лёгкого – в комплекте с воздушными входами и выходами и кровеносными сосудами, имитирующими реальный орган.
Мы также приблизились на один шаг к идеальной репликации человеческой ткани. В другой лаборатории учёные смогли перепрограммировать клетки наших тканей в стволовые клетки и сделать из них био-чернила. Эти чернила можно будет впоследствии использовать для печати сложных органов, таких как сердце.
Конечно, это не означает, что мы теперь можем полностью воссоздать человеческое тело самостоятельно, хотя эти достижения по-прежнему являются тем, что мы не ожидали увидеть так скоро.
8. Функционирующие имплантаты сетчатки
По оценкам Всемирной организации здравоохранения, около 1,3 миллиарда человек во всём мире имеют диагноз «нарушение зрения». Многие из них страдают дегенеративными заболеваниями сетчатки, которые невозможно вылечить. Полное излечение слепоты, безусловно, будет считаться футуристическим предложением, и благодаря новаторским исследованиям имплантатов сетчатки, которые идеально имитируют человеческий глаз, возможно, у нас уже есть необходимые технологии для этого.
Недавно учёные сделали имплантат сетчатки, который функционирует точно так же, как настоящий, и успешно протестировали его на крысах. Мы хотели бы отметить, что глазные имплантаты уже существуют, хотя ни один из них не может исправить повреждение сетчатки, поскольку она отвечает за передачу информации, полученной через глаза, в мозг. Эта новая технология может исправить зрение и использоваться в качестве замены сетчатки и фоторецепторных клеток, что было невозможно раньше.
В ходе других исследований учёные создали двумерный материал, который может быть использован для создания искусственной сетчатки. Объедините это с вышеупомянутыми имплантатами, и мы, возможно, уже обладаем технологией, необходимой для искоренения слепоты. Тем не менее, потребуется, по меньшей мере, несколько лет, пока она станет совершенной и доступной для масс.
7. Цифровые татуировки
Возможно, вы слышали о различных типах светодиодных экранов, над которыми работают учёные, включая сверхтонкие складные экраны, которые мы можем носить в карманах, как носовые платки. Но вы вряд ли слышали, что то же самое можно сделать для кожи. Исходя из последних событий, у нас уже есть материал для этого.
Мы не говорим о замене реальной кожи. Нет, речь идёт о цифровых татуировках. Если верить одной японской исследовательской группе, мы уже разработали материал, из которого они будут производиться.
Его можно использовать для многих вещей, таких как мониторинг сердцебиения и прочих показателей здоровья (при подключении к приложению на вашем смартфоне), хранение кодов разблокировки для различных устройств, или же просто в качестве уникальной татуировки.
6. Выращивание органов одного вида в другом
Одна из самых больших проблем, связанных с трансплантацией органов, заключается в том, насколько разборчивым является человеческое тело, принимая то, что оно не выросло в нём. Но, возможно, способ обойти эту проблему есть. В другом организме вы выращиваете необходимые органы, которые идеально напоминают те, что внутри вашего собственного тела, а затем пересаживаете их.
Если это звучит как нечто из далёкого будущего, мы рады сообщить, что это больше не так. На самом деле учёные уже протестировали это на мышах. В ходе исследования, опубликованном в Nature, учёные смогли вырастить клетки поджелудочной железы для мышей внутри крыс. (И да, это совершенно разные виды.)
Во-первых, они ввели крысам стволовые клетки и проделали ряд других сложных научных процедур. Затем они пересадили развитые клетки поджелудочной железы мышам с диабетом. Ко всеобщему удивлению, мыши излечились, и уровень сахара в их крови снизился в течение года. Этот метод можно будет использовать, чтобы вырастить любые органы, которые нам нужны, внутри других животных.
5. Наноботы, напечатанные при помощи 3D-принтера
Наноботы жили в популярной фантастике, а также мечтах начинающих учёных в течение довольно долгого времени. Теоретически, мы имеем возможность построить роботов настолько маленьких, что они могли бы войти в кровоток и выполнять мелкие операции внутри тела, например, вручную убивать раковые клетки.
Мы уже обсуждали некоторый прогресс в этой области, хотя такие устройства не были формально крошечными роботами. Вместо этого они представляли собой свёрнутые нити ДНК из другого организма.
Совсем недавно учёные из Гонконга разработали трёхмерных наноразмерных роботов из стволовых клеток, никеля и титана и успешно использовали их для доставки раковых клеток в определённое место у мышей. Естественно, конечной целью должно было стать удаление раковой опухоли, но это было не то, что учёные тестировали. Они хотели посмотреть, смогут ли боты доставить полезную нагрузку в точное место и уничтожать раковые клетки, потому что их легче всего отследить.
4. Отправка вкуса через Интернет
Интернет изменил нашу жизнь. Теперь мы можем видеть и слышать, что происходит в разных частях мира, просто нажав несколько кнопок на наших смартфонах. Однако мы можем посылать только ту информацию, которая задействует наши органы зрения и слуха, и она по-прежнему ограничена качеством записывающего оборудования и мастерством человека. У нас нет возможности отправить, например, то, что мы чувствуем через Интернет.
Но со вкусом мы на шаг ближе в этом плане. В ходе исследования, проведённого в Университете Сингапура, исследователи смогли успешно отправить кислый вкус лимонного напитка в стакан воды в другом месте. Они даже попросили людей проверить это. Хотя большинство признало, что виртуальный вкус лимона был не таким кислым, как реальный, участники в основном смогли определить вкус правильно.
Конечно, это было проверено только на лимоне, и учёные не могут воспроизвести настоящий вкус без имитации обоняния. Тем не менее, это кажется довольно невероятным.
3. Самовосстанавливающаяся кожа
Износ является серьёзной проблемой для любой отрасли, будь то производство, архитектура или медицина. Каждый должен признать, что со временем всё сломается, и мы должны учитывать это при создании вещей. Проблема особенно заметна в организме человека, который с возрастом становится более слабым и подверженным травмам.
Если верить недавним разработкам, вскоре эта проблема исчезнет. Учёные из Национального университета Сингапура разработали самовосстанавливающийся материал, имитирующий кожу медузы. Кожа способна восстанавливаться в течение нескольких минут после пореза или разрыва и даже выдерживает контакт с водой.
В то время как те, у кого более извращённые фантазии, могли бы увидеть в ней следующий шаг к созданию реалистичных секс-роботов, у технологии есть немало других применений. Её можно будет использовать для создания реалистичных протезов, которые могут быть объединены с ранее упомянутым механизмом, управляемым мыслью, чтобы создать искусственные конечности лучше, чем реальные. Эта электронная кожа также является долговечной, поскольку материал, который может самовосстанавливаться, не нужно выбрасывать, как отходы.
2. Продукты питания, напечатанные на 3D-принтере
Дебаты «Машины против людей» дают понять, что со временем мы потеряем немало рабочих мест, и нас заменят металлические работники. Однако это всего одна сторона быстрого технологического прогресса последних нескольких десятилетий, который также помог нам во многих областях жизни. Тем не менее, мы предполагаем, что люди не останутся полностью без работы, поскольку есть немало обязанностей, которые машины не способны выполнять.
Приготовление пищи, безусловно – одна из таких обязанностей, поскольку не существует способа сделать так, чтобы машина имела чёткое представление о правильных ингредиентах и пропорциях, необходимых для того, чтобы пища получилась вкусной. Однако, кажется, машины уже доказали, что могут делать это так же хорошо, как и мы.
Согласно Natural Machines, компании, которая занимается 3D-печатью продуктов питания, у нас уже есть технология, необходимая для трёхмерной печати пищи, такой как гамбургеры и пицца. Foodini, как называется их машина, способна поглощать ингредиенты и превращать их в блюда, которые на вкус так же хороши, как и те, что сделаны людьми. Самое приятное то, что компания сейчас сосредоточена на здоровой пище и свежих ингредиентах.
Многие другие фирмы в настоящее время разрабатывают машины, которые предоставят вам возможность печатать трёхмерные продукты питания дома.
1. Ощущения на расстоянии
Для того чтоб что-то сделать, нужно находиться в правильном месте, и это большое ограничение. Мы знаем, что это звучит как философский и острый аргумент, поскольку вы, очевидно, должны пойти в конкретное место, чтобы сделать там задуманное (например, купить продукты). Тем не менее, многие исследователи упорно работают, пытаясь преодолеть это ограничение, каким бы невозможным оно ни казалось.
Представьте себе мир, где вы могли бы заниматься сексом с человеком на расстоянии, как если бы вы были рядом с ним, или провести удалённую конференцию с версией себя, которая могла бы повторять всё, что вы делаете, включая обработку вещей издалека. Концепция настолько футуристическая, что мы даже не способны осознать возможность её существования. Однако технология, разработанная исследователями Массачусетского технологического института, уже в значительной степени способна это сделать.
Известная как inFORM, технология представляет собой интерфейс изменения формы, который может принимать входные данные из удалённого места и точно копировать действия на другом конце. inFORM – это только название интерфейса, хотя в дополнение к нему сейчас разрабатывается много других приложений.
Взять, к примеру, Materiable, которое является одним из тех приложений, позволяющих удалённо обрабатывать объекты. Оно было успешно протестировано в лабораторных условиях. Materiable способно имитировать свойства множества веществ и материалов, обнаруженных на Земле, таких как песок, вода и резина.
